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机组AGC接口装置改造过程中的注意事项

发表时间：2020/11/24 来源：《基层建设》2020年第22期作者：朱建

[导读] 摘要：AGC（Automatic Generator Control）功能即自动发电负荷控制功能，是大型机组并网运行必须具备的功能，该功能可实现电网调度中心统一对电网内各发电机组实现自动增减负荷控制、以达到最优负荷分配的目的。

        江苏阚山发电有限公司
        摘要：AGC（Automatic Generator Control）功能即自动发电负荷控制功能，是大型机组并网运行必须具备的功能，该功能可实现电网调度中心统一对电网内各发电机组实现自动增减负荷控制、以达到最优负荷分配的目的。电厂内部实现该功能的核心硬件设备即是AGC的接口装置。本文以火电机组为例，结合机组AGC接口装置改造过程中的一些经验，对装置选型、改造设置过程中需要注意的问题开展说明。
        关键词：自动发电控制；四遥功能；远动通信；采样和反馈
        AGC接口装置的首要任务是能准确接受电网发来的负荷调节指令，将电网发来的指令转换为DCS可接收和识别的信号，作为DCS和DEH系统自动调节机组负荷时的目标值。装置还需要具备反馈功能，能采集机组的实时负荷、电流、频率等参数，并将其反馈给电网调度中心，相当于向调度中心汇报调整结果。除此之外，接口装置还要承担一些开关量的接收和发送任务，比如上传机组的调节方式、运行状态，接收调控中心发来的测试指令、控制指令等，也就是说，电力系统中的四遥功能（遥测、遥信、遥控、遥调）均可通过AGC接口装置实现。
        在进行AGC更换和改造时，要提前考虑需要接口装置实现哪些功能，布置哪些外部接线，还需要考虑装置参数设置、内部的板卡选型等问题，如果出现装置和外回路间配合或装置内部整定错误，就有可能导致改造后无法正常实现四遥功能，甚至可能影响到其他相关业务的开展。
        1.正确设置内部参数
        内部参数设置包括两个方面，一是模拟量的设置，二是开关量的设置。
        模拟量包括遥调和遥测值，常规情况下，AGC装置模拟量的接收是通过数模转换进行的，采样板将从RTU直接接收来的遥调量转换成一个数字值，再在内部将这个数字值转换成一个4-20mA的输出量，接入到DCS。要将接收到的负荷值最终精确的转换成可供DCS系统识别的机组目标负荷，需要提前在接口装置中设置好对应的量程、满码值等参数。遥测值也是同样的原理，接口装置输入端的4-20mA模拟量输入信号需要在内部转换成数字值，送至RTU装置远传出去，在对侧实现转换。模拟量的量程和满码值设置错误会导致传输过程中的数字量和模拟量出现较大偏差，进而影响到遥调命令的执行和遥测数据的采集。这中间要注意，模拟量的量程并不一定与发电机的额定参数一致，可能会略大于额定值，且电厂侧与调度侧设置的量程要保持一致。
        开关量包括遥控信号和遥信反馈信号。遥控信号由接口装置以通讯方式从RTU接收而来，经内部处理后，在接口装置的开出板以常开或常闭接点的形式输出，再通过硬接线送去DCS，作为DCS的DI命令来执行；遥信量则是接收以常开或常闭接点形式接入的开关量，经内部处理后生成遥信信号后通过RTU送往调控中心。开关量的设置，重点在于保证输入和输出量的精确对应，需要准确定义好板卡上每个外接开关量与其内部点号的对应关系，以便后续正确实现转换。
        2.注意通讯设置的改变
        AGC接口装置换型改造时，装置与远动机的通讯方式和参数设置均会有变化，需要增减和更改遥信、遥控、遥测量时，在远动机通讯设置中相应的点号也会发生改变。因此，要保证接口装置正常工作，通讯方面的设置和更改是必不可少的。这当中“四遥”量点号的设置尤其重要，它决定了接口装置能否准确上送和接收信息。点号出现偏差，就会导致传输信息错误，举例来说，假设遥测量中机组功率与发电机电流的点号被设置颠倒或错位，则接口装置采集到的功率信号、电流信号就会被分别作为其他遥测量误传上去，进而导致显示、控制等方面出现错误。
        需要特别注意的是，AGC装置除了通过远动装置与调度数据网交换信息外，还要与其他涉网设备发生通讯连接，例如AVC装置。AVC（Automatic Voltage Control）即机组的自动电压调节装置，在AVC运行时需要采集发电机组的有功和无功功率、机端电压等参数，并根据这些参数来确定后续的调整策略。这些参数通常是由AGC接口装置在就地采集，并发送至远动机中。远动机在将这些信息反馈给调度中心的同时，也同步与AVC装置进行通信，向其传送当前的机组运行参数。当AGC接口装置改造时，遥测值进入远动机的参数、通讯协议等均要发生改变，因此这时也必须要检查远动机与AVC之间的通信是否受到了影响。一旦疏忽，就会导致AVC接收到的无功功率、机端电压等参数严重失准，使装置无法正常运行。由于一般接口装置改造均在机组停机期间进行，此时机组参数均会显示为0，即使有设置错误，也不易发现，具有一定的隐蔽性。
        另外，重置机组AGC的通信参数时需重启远动机，远动机重启期间要提前考虑对其他自动化设备有无影响。特别要注意的是，在对AGC装置进行通讯设置时，可能会不小心造成其他机组的AGC设置的变动，有可能引起运行机组的AGC工作异常进而影响到机组安全运行。如无法确认后果，可考虑短时退出运行机组的AGC，待设置完成后进行详细检查。
        3.遥控信号的类型选择
        AGC投入运行后，需要接收调度中心发来的遥控指令，例如“机组AGC请求投入”、“一次调频测试”、“机组增负荷测试”、“机组减负荷测试”等。这些遥控指令有些用于开放AGC的投入允许，有些用于进行机组调节特性的测试，如果出现问题，会导致功能投入和机组性能测试出现异常。这里有一个容易被忽视的问题，就是遥控信号性质的选取，即遥控量的输出接点是采用自保持型还是脉冲型。遥控信号的类型选择，取决于DCS逻辑中AGC相关命令的触发和返回方式。举例说明，假如某一遥控信号在DCS中设置成了图1所示方式：

则这一遥控指令的执行和中止需要两个短信号来实现，一个用于触发，一个用于返回。对AGC来说，需要双遥控分别作用于输出板卡两个脉冲型的常开接点。如果遥控信号设置成了图2所示方式：

        则这一遥控命令须通过一个长信号实现，对AGC来说，需要双遥控分别作用于输出板卡一个自保持型的常开接点，合遥控为接点闭合且保持，分遥控为接点返回。
        AGC的接口装置中，设置的遥控信号接收板里，一般在出厂前就已经将接收板上的输出信号类型固化完成，因此，在改造策划阶段，就应该提前规划好本装置内需要的脉冲输出和自保持输出的数量。在施工阶段再将外回路接入不同类型的输出接点上，定义和设置好开关量的点号对应关系，才能最终完成开关量的接收、转换和执行。
        4.调试完成后的试验
        接口装置更换完毕后，需要进行必要的试验，以验证安装和设置是否正确。
        首先，可在厂站侧内部完成遥测、遥信和遥控的测试。注意在进行遥测量测试前，应先向调控中心申请封锁相关遥测数据，防止参数误传给调度指挥造成干扰。测试时应在变送器的输入端通入二次电流和二次电压，检查此时接口装置后台上显示的电流、电压、功率、功率因数等一次值是否与加入的二次试验值相对应，以判断遥测参数设置是否正确。同时，应检查AVC装置上可正常接收到机组的各项参数，确认通讯调试正常。
        遥信量的测试，可通过短接或断开遥信开入点的方法，查看后台机上显示动作的遥信量与短接的回路是否对应，以判断遥信参数设置是否正确。
        遥控信号的内部测试，可通过在AGC接口装置上模拟接收指令来进行。可通过装置自身给每个遥控指令分别发出触发指令，检查开出量是脉冲量还是保持量，是否与设计相符，是否满足现场实际，再在DCS上检查触发后的逻辑执行是否正确。
        内部测试完成后，即可进行第二步，联网测试，也就是与调度中心进行对点测试。具体做法，首选在变送器输入端通入模拟量，核对调度侧接收到的遥测量与本侧一致，然后短接或断开本侧遥信开入量接点，核对调度侧接收到的信号与本侧短接或断开的信号对应。遥控和遥调量的测试，则应由调度侧发起，调度侧发出遥控指令后，在厂站侧检查AGC接口装置是否能够正确接收，并转换生成相应的脉冲或自保持信号，检查DCS侧能够正常接收命令和执行逻辑。最关键的步骤是遥调指令的对点测试，应由调度侧发出遥调指令，在本侧接口装置后台和DCS上分别检查，核实转换后的遥调负荷目标值与调度侧发出的数值一致，保证装置今后能在机组运行中准确快速的接收遥调指令。
        5.结论
        AGC接口装置的设计、选型和改造，不光要根据原有的端子排图进行，还要考虑外接回路的特性，以及设置好内部参数。改造后，应进行单体和联网测试进行细致的确认，以避免机组运行后的设备风险和调度考核。
        参考文献：
        [1]唐之宁.火电厂AGC功能和信息接口设计，2003